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Autogen geschweißtes Stahlzylinderaggregat für Verbrennungsmaschinen.
Die Erfmdung betrifft ein Stahlzyhnderaggregat für Verbrennungsmaschinen, bei welchen
zwei oder mehrere Zylinderpaare mit ihren seitlich liegenden Ventilkammern und einem
gemeinsamen Kühlmantel einen Block bilden und die innerhalb des Kühlmantels liegenden
Ventilkammern als Einzelstücke untereinander und mit den Zylindern und Gasstutzen
durch autogene Schweißung verbunden sind.
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Bei der Reihenherstellung (Serienfabrikation) derartiger Zylinderaggregate
ergeben sich besondere Schwierigkeiten hinsichtlich der Schweißarbeit an der Verbindungsstelle
der Ventilkammern mit der im Zylinderkopf liegenden Explosionskammer. Für die Motorleistung
ist es vorteilhaft, zur Verkürzung der seitlichen Ausladung des Explosionsraumes
die Ventilkammern so nahe als möglich an die Zylinder heranzubringen, und ferner
ist es vorteilhaft, die beiden Einlaßventile innen zwischen . die Auspuffventile
zu legen und den beiden Einlaßventilen gemeinsamen Gemischstutzen zum Vergaser durch
den Kühlmantel nach der entgegengesetzten Seite wie die Auspuffstutzen aus dem Block
austreten zu lassen. Um unter diesen Umständen die Verbindung der Ventilkammern
mit dem Zylinder herstellen zu können, wurden bisher bei derartigen Zylinderaggregaten
entweder die Ventilkammern zur Bildung von Boden und Decke des Verbindungskanales
mit Rippen versehen und die Seitenwände des Kanales aus abgebogenen Lappen der Kammerwände
gebildet (vgl. z. B. Patentschrift 246q.89), oder vorteilhafter wurden Boden und
Seitenwand des Verbindungskanales aus einem ausgestanzten und mit den Rändern aufgebogenen
Stück Blech gebildet, während die Kanaldecke am Zylinderboden ausgebildet war (vgl.
z. B. Patentschrift 276o96, Fig. q: bis 8). In beiden Fällen wurde der Kanalboden
von der Oberseite, also dem Kanalinnern her, mit den Zylinderrohren verschweißt.
Erst dann wurde der Zylinderboden mit dem Zylinderrohr und den Ventilkammern verschweißt.
Dagegen war es bisher nicht möglich oder doch für die Reihenherstellung zu umständlich,
zeitraubend und unsicher, bei solchen Zylinderaggregaten den Verbindungskanal zwischen
dem Zylinder und den Ventilkammern, wie es zur Verringerung des Abstandes beider
und zur Ersparnis des Einschweißens der Zylinderböden wünschenswert ist, aus dem
vollen Material des Zylinderkopfes oder aus diesem und dem der Ventilkammern durch
Bohren oder Fräsen herauszuarbeiten, weil die Außenseite der Verbindung für den
Schweißbrenner durch die eng aneinanderliegenden Ventilkammern und den Gemischstutzen
unzugänglich ist, und ebenso naturgemäß auch das Kanalinnere.
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Diese Schwierigkeit wird gemäß der Erfindung dadurch beseitigt, daß
die an jedem Zylinderpaar innenliegenden Ventilkammern unterhalb des Verbindungskanales
eine Querteilung erhalten. Hierdurch ist es möglich, das Einschweißen der Zylinderböden
zu vermeiden und den Verbindungskanal aus dem vollen herauszuarbeiten, denn man
kann nunmehr ohne Schwierigkeit die oberen Teile der geteilten inneren Ventilkammern
von außen zusammen mit den Auspuffventilkammern mit ihren Gasstutzen an die Zylinder
anschweißen, bevor die unteren Teile der Einlaßventilkammern
mit
ihren gemeinsamen - Gemischstutzen angeschweißt werden. Damit wird nicht nur die
erwähnte vorteilhafte Kanalbildung für die Reihenherstellung solcher Zylinderaggregate
überhaupt erst ermöglicht, sondern auch die Schweißarbeit verringert und, wo sie
noch nötig ist, vereinfacht.
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Die Zeichnung zeigt den Kopfteil eines Doppelzylinders in Fig. i in
Ansicht bei weggeschnittener Kühimantelvorderwand, in Fig.2 in Ansicht von oben
bei weggeschnittener Kühlmanteldecke, während Fig. 3 ein Schnitt nach der gebrochenen
Linie A-B der Fig. z ist. Fig. 4 und 5 zeigen zwei Ausführungsformen der Teilfuge
einer innenliegenden Ventilkammer im vergrößerten Maßstabe. Fig. 6 ist rTne--der-üig:-z
entsprechende,- teils im Schnitt durch den Verbindungskanal dargestellte Ansicht
von oben eines Doppelzylinders mit abgeänderter Verbindung der Ventilkammern mit
dem Zylinder und Fig. 7 eine Endansicht des Zylinderkopfteiles dieser Ausführungsform.
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In Fig. i bis 3 sind a die Stahlzylinder, bei denen Boden und Seitenwände
des nach den Ventilkammern führenden Verbindungskanales mit dem Zylinderrohr aus
einem Stück bestehen, der Kanal also aus dem vollen Material der mit seitlich entsprechend
ausladendem Ansatz versehenen rohen Zylinderbüchse herausgearbeitet ist. b- sind
die bei jedem Zylinderpaar außen sitzenden Auspuffventilkammern, an denen die Gasstutzen
c angeschweißt sind. Die innensitzenden Einlaßventilkammern sind jede in einem Oberteil
d und einem Unterteil e quergeteilt. An dem Oberteil d und an den ungeteilten Kammern
b sind die aus einem U-förmig gebogenen Blech gebildeten Kanalrückwände f angeschweißt.
An den Unterteilen e ist der gemeinsame Stutzen g für den Eintritt des Verbrennungsgemisches
aus dem Vergaser angeschweißt. Dieser Stutzen geht zwischen den Zylindern a hindurch
nach der Vergaserseite, lt ist der in Höhe Unterkante der Ventilkammern liegende,
in der Zylindermitte geteilte Zwischenboden des gemeinsamen Kühlmantels i.
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Zunächst werden an den ungeteilten Kammern b die Gasstutzen c angeschweißt
und diese Kammern durch Anschweißen der Kanalrückwände f mit den Kammeroberteilen
d verbunden. Nachdem diese zusammenhängenden Stücke von außen an den Kanalstutzen
des zugehörigen Zylinders a angeschweißt sind, werden die beiden durch den angeschweißten
Gemischstutzen: g verbundenen Unterteile durch Schweißung-vom Innern der Kammer
mit den Oberteilen d verbunden. Zur Zentrierung genügt die in Fig.4 dargestellte
stufenförmige Randausbildung. Um aber gleichzeitig ein gegenseitiges Festlegen der
Kammerteile in senkrechtem Sinne zu erzielen, ist die bei Fig. 3 und in Fig.5 in
größerem Maßstabe ersichtliche Randausbildung besonders vorteilhaft, bei der die
Ränder hakenförmig ineinandergreifen.
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Die Ausführungsform nach Fig.6 und unterscheidet sich von der der
Fig. i bis 3 dadurch, daß behufs Fortfalles des seitlichen Ansatzes an den rohen
Zylinderbüchsen für den Kanal und der gebogenen Blechstücke für die Kanalrückwände
kurze seitliche Ansätze k, L
und m an den Ventilkammern b und den Kammeroberteilen
d aus dem zu diesem Zwecke an den vorteilhaft gepreßten rohen Büchsen belassenem
-vollen- Material- herausgearheiitet--sfn-d. Die Schweißfugen verlaufen dann nicht
mehr wie bei Fig. z am Umfang der Ventilkammern, sondern am Kanalboden und den.
Kanalrückwänden in der Kanalmitte, an der Kanaldecke parallel zur Ebene durch die
Ventilkammerachsen, wie aus Fig. 6 ersichtlich ist. Die rohen Zylinderbüchsen brauchen
hier nur die Wandstärke zu haben, die sowieso für die Ringbunde zur Verbindung mit
Boden und -Zwischenboden des Kühlmantels und mit der- Fußplatte erforderlich ist.
Auch bei dieser Ausführungsform kann dank der Querteilung der innenliegenden Ventilkammern
die Sclnu#eißnng am Kanalumfang von außen bequem und sicher erfolgen, bevor die
mit dem Gemischstutzen g verbundenen Kammerunterteile a an die Oberteile d angeschweißt
werden.